UA25216U

UA25216U - Electrode liquid heater

Info

Publication number: UA25216U
Application number: UAU200704387U
Authority: UA
Inventors: Valerii Oleksandrovy Kozhukhar; Anatolii Mykhailovych Shevchuk; Vadym Mykhailovy Brushniovskyi; Volodymyr Myronov Vysochanskyi; Mykhailo Pavlovych Franko
Original assignee: Open Joint Stock Company Yampi
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2007-07-25

Abstract

Electrode liquid heater has dielectric body, three cylindrical rod phase electrodes and three cylindrical zero electrodes that coaxially go through end surface of cover of the body. Zero electrodes have restricting discs and form together with body a chamber. On phase electrodes fixation supports are placed, as cross. Supply and discharge branch pipes are electricity conductive, earthed, placed coaxially one in front of another and are two supplementary zero electrodes.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель, що заявляється, належить до теплової енергетики, а саме до електронагрівальних 2 приладів, які перетворюють електричну енергію в теплову, а саме до пристроїв електродного нагріву текучого середовища і може бути використана в системах опалення.The claimed utility model belongs to thermal power engineering, namely to electric heating 2 devices that convert electrical energy into thermal energy, namely to devices for electrode heating of a fluid medium and can be used in heating systems.

Відомий електричний водонагрівач |З Мео937911, кл. Е24Н1/20, 19821, включає електричний корпус із вхідним та вихідним патрубками, по осі якого розміщені коаксіальні трубчасті зовнішній та центральний електроди, що підключені до джерела струму, які утворюють між собою міжелектродну порожнину, а між електродом і корпусом 0. кільцевий проміжок.Well-known electric water heater |Z Meo937911, cl. Е24Н1/20, 19821, includes an electrical housing with inlet and outlet nozzles, along the axis of which coaxial tubular outer and central electrodes are placed, connected to a current source, which form an interelectrode cavity between them, and an annular gap between the electrode and the housing.

Недоліком цього пристрою є великі теплові втрати.The disadvantage of this device is large heat losses.

Відомий електродний водонагрівач рідини (ЗО Моб87320, кл. Е24Н1/20, 1977), що включає співвісно встановлені електроди, розташовані по осі герметично закритого зверху корпусу, який має підвідні та відвідні патрубки, компенсаційну ємність. 12 Недоліком цього електродного нагрівача рідини є складна конструкція нагрівача та технологія його виготовлення. Крім того, він має низькі експлуатаційні характеристики.A well-known liquid electrode water heater (ZO Mob87320, cl. E24Н1/20, 1977), which includes coaxially installed electrodes located along the axis of a hermetically closed case from above, which has inlet and outlet nozzles, a compensation tank. 12 The disadvantage of this electrode liquid heater is the complex design of the heater and its manufacturing technology. In addition, it has low operational characteristics.

Найбільш близьким до технічного рішення, яке заявляється, і взятий за найближчий аналог є електродний нагрівач (патент КО 213482 Злектродньій нагреватель, кл. Е24Н1/20)Ї, який включає співвісно установлені фазний і пасивний електроди, що утворюють кільцеву камеру. Корпус виконує роль нульового електрода.The closest to the technical solution that is claimed, and taken as the closest analogue, is an electrode heater (patent KO 213482 Electromagnetic heater, class E24Н1/20), which includes coaxially installed phase and passive electrodes forming an annular chamber. The body acts as a zero electrode.

Пасивний електрод електрично ізольований від фазного електрода і корпусу ізолятором. Корпус нагрівача обладнаний підвідним та відвідним патрубками і компенсаційною ємністю.The passive electrode is electrically isolated from the phase electrode and the housing by an insulator. The heater body is equipped with inlet and outlet pipes and a compensation tank.

Недоліком цього пристрою є наявність великої кількості патрубків, електродів, їх взаємне розташування та електричне підключення, що ускладнює конструкцію нагрівача та технологію його виготовлення, експлуатацію, ремонт нагрівача. 29 У відповідності з вищевикладеним, задачею даної корисної моделі є створення високоефективного, в компактного, простого по конструкції та технології виготовлення і ремонту, надійного та довговічного в експлуатації нагрівача рідини.The disadvantage of this device is the presence of a large number of nozzles, electrodes, their mutual location and electrical connection, which complicates the design of the heater and its manufacturing technology, operation, and repair of the heater. 29 In accordance with the above, the task of this useful model is to create a highly efficient, compact, simple in design and manufacturing and repair technology, reliable and long-lasting liquid heater.

Зазначена задача досягається тим, що в електродний нагрівач рідини, який включає циліндричний корпус 1 з діелектрика, установлені три циліндричні стержневі фазні електроди 2 з ніжками, захищеними ізоляційними ее, трубками 9, три трубчасті циліндричні нульові електроди З з обмежувальними дисками 14, які змонтовані на «- кришці 7 і встановлені в корпус 1 з утворенням камери 5, причому для фіксації положення мають фіксуючі упори б у вигляді хрестовини. Фазні 2 та нульові З електроди підключені до трифазної мережі «3808, 50Гуц з глухо сч заземленою нейтраллю, з системою заземлення ТМ-С-5 і утворюють між собою відкриті з торців трубчасті робочі (У камери, захищені з двох сторін обмежувальними дисками 14. Корпус 1 обладнаний плоскою діелектричною 325 кришкою 7 з металевим відвідним патрубком 8. Підвідний 4 і відвідний 8 патрубки - електропровідні, заземлені с і розміщуються співвісно навпроти один одного. Підвідний патрубок 4 і відвідний патрубок 8 служать двома додатковими нульовими електродами. Також застосовується набір гідроізоляційних прокладок 10, 11, 12, призначених для герметизації конструкції. «This task is achieved by the fact that in the electrode liquid heater, which includes a cylindrical body 1 made of dielectric, three cylindrical rod phase electrodes 2 with legs protected by insulating ee, tubes 9, three tubular cylindrical zero electrodes C with limiting disks 14, which are mounted on "- covers 7 and installed in the body 1 with the formation of a chamber 5, and for fixing the position they have fixing stops b in the form of a cross. Phase 2 and zero Z electrodes are connected to a three-phase network "3808, 50 Hz with a deafly grounded neutral, with a TM-S-5 grounding system and form between themselves tubular working (U chambers, protected on both sides by limiting disks 14. Body 1 is equipped with a flat dielectric 325 cover 7 with a metal tap 8. Lead 4 and tap 8 are electrically conductive, grounded and placed coaxially opposite each other. Lead 4 and tap 8 serve as two additional neutral electrodes. A set of waterproofing gaskets 10 is also used , 11, 12, intended for sealing the structure.

Корисна модель пояснюється кресленням, на якому представлено наступне: З 50 На Фіг.1, 2 - представлений загальний вигляд електродного нагрівача рідини у перерізі та розріз А-А. с На Фіг.1, 2 позицією 1 позначений циліндричний корпус електродного нагрівача рідини, який виконано з : » діелектрика.The useful model is explained by the drawing, which shows the following: C 50 Fig. 1, 2 - the general view of the electrode liquid heater in cross-section and section A-A is presented. c In Fig. 1, 2, position 1 indicates the cylindrical body of the electrode liquid heater, which is made of: » dielectric.

Позицією 2 позначені фазні електроди, які встановлені в кришку 7 та фіксуються гайками 13.Position 2 indicates the phase electrodes, which are installed in the cover 7 and fixed with nuts 13.

Позицією З позначені циліндричні нульові електроди, які встановлені в кришку 7 співвісно фазним електродам 2, причому для фіксації положення мають фіксуючі упори 6 у вигляді хрестовини. ді Позицією 4 позначений підвідний патрубок, що служить додатковим нульовим електродом. 4! Позицією 5 позначена камера, що утворюється між діелектричним корпусом 1 і нульовими електродами З та обмежувальними дисками 14. о Позицією 6 позначені фіксуючі упори у вигляді хрестовини з проміжками для циркуляції теплоносія. -к 70 Позицією 7 позначена діелектрична плоска кришка на якій закріплені фазні електроди 2, нульові електроди З та відвідний патрубок 8. щи Позицією 8 позначений металевий відвідний патрубок, який заземлений і розміщений на кришці 7 співвісно навпроти підвідного патрубка 4.Cylindrical zero electrodes are marked by position C, which are installed in the cover 7 coaxially with the phase electrodes 2, and for fixing the position they have fixing stops 6 in the form of a cross. and Position 4 is marked with a water pipe that serves as an additional zero electrode. 4! Position 5 indicates the chamber formed between the dielectric housing 1 and zero electrodes C and limiting discs 14. o Position 6 indicates the fixing stops in the form of a cross with gaps for coolant circulation. -k 70 Position 7 indicates a dielectric flat cover on which the phase electrodes 2, zero electrodes З and the lead-off pipe 8 are fixed. Position 8 marks the metal lead-off pipe, which is grounded and placed on the cover 7 coaxially opposite the lead pipe 4.

Позицією 9 позначені захисні ізоляційні трубки, що служать для захисту ніжок фазних електродів 2. 29 Позиціями 10, 11, 12 позначені гумові гідроізоляційні прокладки, які призначені для герметизації конструкції. с Позицією 13 позначені гайки, які кріплять фазні електроди 2 до кришки 7.Position 9 indicates protective insulating tubes that serve to protect the legs of phase electrodes 2. 29 Positions 10, 11, 12 indicate rubber waterproofing gaskets, which are designed to seal the structure. With item 13, the nuts that fasten the phase electrodes 2 to the cover 7 are marked.

Позицією 14 позначені обмежувальні диски, які кріпляться до нульових електродів і служать для спрямування потоку рідини в міжелектродний простір та обмеження камери 5.Position 14 indicates limiting discs that are attached to the zero electrodes and serve to direct the flow of liquid into the interelectrode space and limit the chamber 5.

До фазних електродів 2 підводиться фазна напруга, до електродів З підводиться нульова напруга, а бо підвідний 4 і відвідний 8 патрубки заземлюються.Phase voltage is applied to phase electrodes 2, zero voltage is applied to electrodes C, and inlet 4 and outlet 8 are grounded.

Електродний нагрівач рідини може бути з'єднаний з системою опалення за допомогою різьби, по зовнішній або внутрішній поверхні патрубків 4, 8, які під'єднані до заземлення.The electrode liquid heater can be connected to the heating system using a thread, on the outer or inner surface of the nozzles 4, 8, which are connected to the ground.

Відвідний патрубок 8 розмішується співвісно навпроти підвідного патрубка 4.The outlet nozzle 8 is moved coaxially opposite the intake nozzle 4.

Електродний нагрівач рідини працює наступним чином. бо В типову автономну систему опалення, наприклад, набір радіаторів або регістрів, встановлюється електродний нагрівач рідини. До підвідного патрубка 4 приєднується циркуляційний насос, а на відвідному патрубку 8 може встановлюватись електронна система регулювання температури. Таким чином рідина заповнює весь простір полості нульових електродів З, камеру 5 між корпусом 1 і циліндричними електродоми З та обмежувальними дисками 14 і повністю омиває фазні 2 та циліндричні нульові З електроди, а також додаткові нульові електроди, які виконано у формі підвідного 4 та відвідного 8 патрубків. Електричний струм починає протікати між електродами 2 і З та розігрівати рідину. Рідина, яка доведена до температури кипіння, створює гідравлічний паровий удар та примусово за допомогою циркуляційного насосу видаляється крізь отвір циліндричного нульового електрода З в автономну систему опалення, тим самим створюється циркуляція /о0 теплоносія в теплообміннику (радіаторі, регістрі і т.п.) за рахунок примусової циркуляції та конвекції. Більш холодна рідина подається циркуляційним насосом через просвіти хрестоподібних фіксуючих упорів в проміжки між електродами і заповнює весь простір циліндричних нульових електродів З, і процес повторюється знову.Electrode liquid heater works as follows. because In a typical autonomous heating system, for example, a set of radiators or registers, an electrode liquid heater is installed. A circulation pump is connected to the supply pipe 4, and an electronic temperature control system can be installed on the outlet pipe 8. In this way, the liquid fills the entire space of the cavity of the zero electrodes Z, the chamber 5 between the body 1 and the cylindrical electrodes Z and the limiting disks 14 and completely washes the phase 2 and cylindrical zero electrodes Z, as well as additional zero electrodes, which are made in the form of lead 4 and lead 8 nozzles An electric current begins to flow between electrodes 2 and C and heats the liquid. The liquid, which is brought to the boiling temperature, creates a hydraulic steam shock and is forcibly removed with the help of a circulation pump through the opening of the cylindrical zero electrode Z into the autonomous heating system, thereby creating a circulation /o0 of the heat carrier in the heat exchanger (radiator, register, etc.) according to account of forced circulation and convection. A colder liquid is supplied by a circulation pump through the openings of the cross-shaped fixing stops into the gaps between the electrodes and fills the entire space of the cylindrical zero electrodes C, and the process is repeated again.

Рідина, яка заповнює камеру 5, має меншу температуру, ніж кип'яча рідина в міжелектродному проміжку, і служить свого роду буфером між металевим електродом і пластмасовим корпусом, охолоджуючи зовнішню /5 неробочу поверхню циліндричних електродів.The liquid that fills the chamber 5 has a lower temperature than the boiling liquid in the interelectrode gap, and serves as a kind of buffer between the metal electrode and the plastic body, cooling the outer /5 non-working surface of the cylindrical electrodes.

Регулювання потужності даного нагрівача до кількох разів досягається зміною розмірів (довжини та діаметру) фазного та нульового електродів, тобто площі електричного контакту.Adjusting the power of this heater up to several times is achieved by changing the dimensions (length and diameter) of the phase and neutral electrodes, that is, the area of electrical contact.

Регулювання та захист від закипання рідини в нагрівачі, наприклад, при відсутності потоку рідини через нагрівальну систему, забезпечуються електронним регулятором (контролером).Regulation and protection against liquid boiling in the heater, for example, in the absence of liquid flow through the heating system, are provided by an electronic regulator (controller).

При цьому електробезпека забезпечується сучасними електронними пристроями захисту від відключення нуля, пристроями захисту від замикання, пристроями зниження небажаних втрат струмів до нормативної межі, наприклад, використовуючи технічне рішення згідно з патентом |РФ Мо2126542 автор Халетов М.М...At the same time, electrical safety is ensured by modern electronic devices for protection against zero disconnection, short-circuit protection devices, devices for reducing unwanted current losses to the regulatory limit, for example, using a technical solution according to the patent | RF Mo2126542 author Khaletov M.M...

Між фазними електродами 2 та металевим корпусом теплообмінника може виникнути електричний струм, що може привести до ураження ним людини. Це є небезпечним фактором при використанні автономної системи г опалювання.An electric current may occur between the phase electrodes 2 and the metal body of the heat exchanger, which may cause injury to a person. This is a dangerous factor when using an autonomous heating system.

Тому додаткові нульові електроди у вигляді металевого підвідного 4 та відвідного 8 патрубків знімає на - себе по всьому перерізу отвору кришки 7 та корпусу 1 частину електричного струму, тобто здійснює зниження електричного витоку до мінімально безпечного рівня.Therefore, additional zero electrodes in the form of metal inlet 4 and outlet 8 nozzles remove a part of the electric current over the entire cross-section of the opening of the cover 7 and the body 1, that is, it reduces the electric leakage to a minimally safe level.

Крім того, заземлення підвідного 4 та відвідного 8 патрубків та виготовлення корпусу 1 з ізоляційного Ге зо матеріалу надає додатковий захист від ураження електричним струмом.In addition, the grounding of the inlet 4 and outlet 8 nozzles and the manufacture of the housing 1 from insulating Gezo material provide additional protection against electric shock.

Електродний нагрівач рідини, що заявляється, на відміну від найближчого аналога має більш технологічну - конструкцію, так корпус 1, кришка 7 виконані за допомогою литва з діелектричного матеріалу, нульові З і фазні су 2 електроди виконані у вигляді простих тіл обертання - циліндрів, матеріалом для яких можуть бути прутки і труби, тому нагрівач високотехнологічний, легко монтується, обслуговується та ремонтується. оThe proposed electrode liquid heater, unlike its closest analogue, has a more technological design, so the body 1, cover 7 are made using a casting made of dielectric material, the zero Z and phase su 2 electrodes are made in the form of simple bodies of rotation - cylinders, the material for which can be rods and pipes, so the heater is high-tech, easy to install, maintain and repair. at

Підвищення ефективності системи опалення на 3095 досягається особливостями конструкції нагрівача с рідини, а саме безпосереднім розігрівом теплоносія між електродами, відкритим прямоточним протіканням рідини через патрубки, що знаходяться співвісно навпроти, підвищеною примусовою циркуляцією, що забезпечується циркуляційним насосом.Increasing the efficiency of the heating system on the 3095 is achieved by the design features of the liquid heater, namely, direct heating of the coolant between the electrodes, open direct flow of liquid through nozzles located coaxially opposite, increased forced circulation provided by a circulation pump.

Дана конструкція більш безпечна від ураження електричним струмом, виключає втрати тепла нагрівача за « 470 рахунок високої теплоізоляції діелектричного корпусу 1, має знижений ризик отримання опіків від корпусу без з с застосування додаткового теплозахисту.This design is safer from electric shock, eliminates heat loss of the heater due to the high thermal insulation of the dielectric housing 1, has a reduced risk of burns from the housing without the use of additional heat protection.

Дана конструкція зручна в під'єднанні і має можливість монтажу в нові та існуючі системи опалення, як з самостійно, так і в поєднанні з нагрівачами інших типів.This design is convenient to connect and can be installed in new and existing heating systems, both independently and in combination with heaters of other types.

Дана конструкція дозволяє ефективно використовувати електроенергію для автономних систем опалення в побуті, комунальному та приватному господарстві. іме) «слThis design allows efficient use of electricity for autonomous heating systems in households, communal and private households. name) "sl

Claims

The formula of the invention is) An electrode liquid heater, which includes a dielectric body (1), inlet (4) and outlet (8) nozzles, phase (2) and zero (3) electrodes, which is distinguished by the fact that it contains three cylindrical rod phase F electrodes (2) and three tubular cylindrical zero electrodes (3), which pass coaxially through the end surface of the cover (7) of the housing (1), the zero electrodes (3) have limiting disks (14) and together with the housing (1) form a chamber ( 5), on the phase electrodes (2) there are fixing stops (b) in the form of a cross, the inlet (4) and outlet (8) nozzles are electrically conductive, grounded, placed coaxially opposite each other and are two additional zero electrodes. 60 b5